"MMC는 알겠는데 MMC는 모르겠어."
"MMC가 최대재료상태인거는 알겠는데 그걸 왜 쓰는건지 모르겠어."
"MMC가 표기된 건 알겠는데 그래서 어떻다는건지 모르겠어."
MMC가 최대재료상태를 말하는 것은 알겠다. 심볼 Ⓜ︎ 표기가 MMC를 말한다는 것도 알겠다.
하지만 치수한계값 중 하나를 MMC라고 하고, FCF에 있는 Ⓜ︎도 MMC라고 한다.
모두 MMC라고 하는데, 같은건가? 다른건가?
이를 이해하기 위해서는 먼저 MMC(LMC)가 특정한 상태를 말한다고 생각해보자.
MMC : 최대재료상태 (Maximum Material Condition)의 약어
LMC : 최소재료상태 (Least Material Condition)의 약어
MMC(LMC)는 피쳐의 특정한 재료상태를 말한다. MMC는 재료가 최대가 되는 상태를 말하고, LMC는 재료가 최소가 되는 상태를 말한다. 사이즈 피쳐는 도면에서 사이즈 공차를 정의해야 하는데, 이렇게 정의된 공차에 의해 재료가 최대가 되는 상태와 재료가 최소가 되는 상태가 정해진다. 이는 공차를 정의함과 동시에 자동으로 정해지는 것으로 실제로 피쳐가 어떻게 제작되었는지와는 무관하다. 이를 기하공차를 정의할 때 활용할 수 있다.
다음 파트를 예로 MMC를 살펴보자.
1) MMC(LMC) 사이즈
도면에서 사이즈 공차를 정의하면 최대재료상태(MMC)와 최소재료상태(LMC)는 자동으로 정해진다.
위 그림의 파트는 가운데 ∅10홀이 있다. ∅10홀의 사이즈 공차는 ±0.3으로 정의되어 있다. 따라서 이 홀은 ∅9.7에서 ∅10.3사이에서 제작되어야 한다. 홀의 하한은 ∅9.7이고, 상한은 ∅10.3이다. 홀은 내피쳐이기 때문에 하한일 때 즉, 가장 작을 때 재료가 가장 많다. 따라서 ∅9.7일 때 재료가 최대 상태가 된다. 다르게 말하면, ∅9.7일 때 MMC 상태가 되고, ∅9.7가 MMC 사이즈가 된다. 그리고 반대인 상한일 때 즉, 가장 클 때 재료가 가장 적다. 따라서 ∅10.3일 때 재료가 최소 상태가 된다. 다르게 말하면, ∅10.3일 때 LMC 상태가 되고, ∅10.3가 LMC 사이즈가 된다.
위 그림의 파트는 가운데 ∅19보스가 있다. ∅19보스의 공차는 0과 -0.4으로 정의되어 있다. 따라서 이 보스는 ∅18.6에서 ∅19.0사이에서 제작되어야 한다. 보스의 하한은 ∅18.6이고, 상한은 ∅19.0이다. 보스는 외피쳐이기 때문에 상한일 때 즉, 가장 클 때 재료가 가장 많다. 따라서 ∅19.0일 때 재료가 최대 상태가 된다. 다르게 말하면, ∅19.0일 때 MMC 상태가 되고, ∅19.0가 MMC 사이즈가 된다. 그리고 반대인 하한일 때 즉, 가장 작을 때 재료가 가장 적다. 따라서 ∅18.6일 때 재료가 최소 상태가 된다. 다르게 말하면, ∅18.6일 때 LMC 상태가 되고, ∅18.6가 LMC 사이즈가 된다.
위 그림의 파트는 ∅33원 위에 ∅5 패턴홀이 6개 있다. ∅5홀의 공차는 ±0.2로 정의되어 있다. 따라서 이 홀은 ∅4.8에서 ∅5.2사이에서 제작되어야 한다. 홀의 하한은 ∅4.8이고, 상한은 ∅5.2이다. 홀은 내피쳐이기 때문에 하한일 때 즉, 가장 작을 때 재료가 가장 많다. 따라서 ∅4.8일 때 재료가 최대 상태가 된다. 다르게 말하면, ∅4.8일 때 MMC 상태가 되고, ∅4.8가 MMC 사이즈가 된다. 그리고 반대인 상한일 때 즉, 가장 클 때 재료가 가장 적다. 따라서 ∅5.2일 때 재료가 최소 상태가 된다. 다르게 말하면, ∅5.2일 때 LMC 상태가 되고, ∅5.2가 LMC 사이즈가 된다.
살펴보았듯이 사이즈 공차를 정의하면 MMC(LMC) 상태는 자동으로 정해지고, 이 때의 사이즈를 MMC(LMC) 사이즈라고 한다. 도면에 Ⓜ︎(Ⓛ) 심볼이 있는지 없는지는 상관없다.
2) MMC(LMC) 조건
사이즈 공차를 정의하면 정해지는 MMC(LMC) 상태와 같은 특정재료상태를 기하공차를 정의할 때 특정재료조건으로 활용할 수 있다.
위 그림의 파트에서 ∅5 패턴홀은 위치공차 ∅0Ⓜ︎으로 정의되어 있다. 공차값 다음에 위치한 심볼 Ⓜ︎을 MMC 심볼이라고 부른다. (데이텀 피쳐 문자 다음에 위치한 심볼 Ⓜ︎은 MMC 심볼과 같은 심볼이지만 MMB 심볼이라고 부른다.) 위치공차 ∅0는 ∅5 패턴홀이 MMC 상태일 때 요구되는 위치공차이다. ∅5 패턴홀이 MMC 상태일 때, 즉 ∅4.8일 때는 위치공차 ∅0를 만족해야 한다. ∅5 패턴홀은 ∅4.8에서 ∅5.2 사이에서 제작될 수 있다. 위치공차 ∅0은 홀이 MMC 상태일 때, 즉, 홀 사이즈가 ∅4.8일 때 만족하면 되고, 홀이 MMC 상태가 아닐 때, 즉, 홀 사이즈가 ∅4.8보다 커지면 허용할 수 있는 위치편차는 아래 그림과 같이 달라진다. 홀 사이즈가 ∅4.8보다 커지면, 커지는 만큼 위치편차가 더 허용된다.
3) MMC(LMC) 경계
사이즈 공차를 정의하면 정해지는 MMC(LMC) 상태와 같은 특정재료상태를 데이텀 피쳐를 참조할 때 특정재료경계로 활용할 수 있다.
위 그림의 파트에서 ∅5 패턴홀의 위치공차는 데이텀 피쳐 A와 데이텀 피쳐 B의 Ⓜ︎를 참조하고 있다. 데이텀 피쳐 B의 Ⓜ︎는 데이텀 피쳐 B의 MMC 상태를 참조하겠다는 의미다. 이를 두고 데이텀 피쳐 B의 MMB 경계를 참조한다고 말할 수도 있다. 데이텀 피쳐 B의 MMC 상태가 MMB 경계를 생성하기 때문이다. 공차값 다음에 있는 심볼 Ⓜ︎을 MMC 심볼이라고 부르는 것과 구분하여 데이텀 피쳐 문자 다음에 있는 심볼 Ⓜ︎는 MMB 심볼이라고 부른다. 심볼을 어떻게 부르든 간에 데이텀 피쳐 문자 다음의 심볼 Ⓜ︎은 데이텀 피쳐와 관계가 있고, 데이텀 피쳐의 MMC 상태를 참조하겠다는 것이다.
위 그림의 파트에서 ∅5 패턴홀의 위치공차는 ∅5 패턴홀의 위치공차를 검증할 때 데이텀 피쳐 B의 MMB 경계를 참조하여 검증하라는 것이다. 데이텀 피쳐 B는 ∅19 보스이다. ∅19보스의 공차는 0과 -0.4으로 정의되어 있다. 따라서 이 보스는 ∅18.6에서 ∅19.0사이에서 제작될 것이다. 만약 심볼Ⓜ︎이 없었다면, 데이텀 피쳐 B의 RMB 경계를 참조하여 검증해야 한다. RMB 경계의 크기는 실제로 제작된 보스 사이즈에 의해 정해진다. 따라서 실제로 제작된 보스 사이즈에 따라 RMB 경계의 크기가 달라질 것이다. 하지만 심볼Ⓜ︎이 있다면, 실제로 제작된 보스 사이즈와 상관없이 ∅19 보스의 사이즈 공차 정의에 의해 정해지는 MMB 경계를 참조하게 된다. MMB 경계는 크기가 데이텀 피쳐 B의 MMC 사이즈로 정해진다. ∅19 보스의 MMC 사이즈는 실제로 제작된 보스 사이즈와 상관없이 도면의 사이즈 공차 정의에 의해 정해진다.
결과적으로 실제로 제작된 ∅5 패턴홀의 패턴 중심축과 실제로 제작된 데이텀 피쳐 B의 중심축은 일치하지 않을 수 있다. MMB를 참조했을 때의 효과는 나중에 자세히 설명하기로 한다. 여기에서는 데이텀 피쳐 문자 다음의 심볼 Ⓜ︎은 데이텀 피쳐의 MMB 경계를 참조한다는 것까지만 이해해도 충분하다.
결론
이러한 MMC(LMC) 상태를 활용하여 기하공차를 특정재료상태에서 정의할 수 있고, 데이텀 피쳐를 특정재료상태로 참조할 수도 있게 된다. 이는 전통적인 치수공차방식으로는 할 수 없는 것이다. 치수공차방식은 특정재료상태를 정할 수 있는 방법이 없기 때문이다. 실제 피쳐는 이러한 특정재료상태에서 사용될 수도 있다. GD&T체계에서는 이렇게 실제 사용 상황을 고려하여 공차를 정의할 수 있다.
MMC를 MMC 사이즈, MMC 조건, MMC 경계로 구분하여 사용하면, 이해가 쉬워질 수 있을 것이라고 생각한다.
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